Адрес e-mail:

Проекты

Вращающиеся мета-атомы и метаматериалы для задач радиолокации

рнф филонов

Радиолокация является одним из наиболее часто используемых методов для определения положения объекта. Радиолокация применяется во многих задачах, в том числе военных и гражданских, целью которых является получение точного местоположения. Наружные навигационные системы обычно используют метод спутниковой триангуляции, например, GPS / ГЛОНАСС (чем больше спутников используется, тем точнее будет конечный результат), в результате чего становится возможным обеспечить точность определения положения порядка сантиметра. Несмотря на то, что данный подход уже успел стать надежной и широко применяемой технологией, он может столкнуться с серьезными проблемами в некоторых случаях. Например, в определенных ситуациях спутниковая связь может быть заблокирована, что приведет к масштабному выходу из строя навигационных систем. Кроме того, существует нерешенная проблема ориентирования в закрытых помещениях, например, внутри зданий, торговых центров, пещер и т. д. В таких случаях спутники не находятся на линии прямой видимости и не могут найти объект. В этих ситуациях должны быть развернуты локальные навигационные системы. И наконец, не менее важным является тот факт, что спутниковая навигация требует предоставления системе активной обратной связи, которая генерируется конечным пользователем.
В рамках данного исследования мы предлагаем новый подход к проблеме определения местоположения объекта, реализованного на базе вращающейся структуры из метаматериала. Хорошо известно, что метаматериалы способны изменять распространение и рассеяние электромагнитных волн по заранее рассчитанному правилу. Опираясь на данные свойства, мы настроены на разработку пассивной системы (рассеивателя) с заранее заданной диаграммой рассеяния, которая может быть распознана с помощью методов триангуляции.



Электромагнитные устройства на основе трехмерных материалов, изготовленных с помощью аддитивных технологий   

рнф гинзбург

Аддитивные технологии изготовления открывают новые пути для эффективного исследования трехмерных волноведущих и антенных структур, которые обладают значительными преимуществами перед традиционными планарными реализациями. Кроме того, точное структурирование композитов с чередующимися материалами или пустотами позволяет настраивать электромагнитные свойства и вводить материальные степени свободы в качестве дополнительного технического параметра. В современном электромагнетизме эта концепция часто связана с метаматериалами. Улучшенные электромагнитные характеристики и новые подходы промышленного производства позволяют внедрение новых структур в имеющиеся системы и конструкции сложной формы. Например, объемные антенны новой формы обладают более высокими значениями усиления и направленности по сравнению с планарными, а также менее требовательны к форме подложки.

Основной целью проекта является разработка новых радиочастотных элементов, изготовленных с применением аддитивных технологий. В частности, разрабатываются и экспериментально исследуются антенные и волноведущие системы. Возможности гибкой 3D-печати позволят создавать элементы, разработанные в соответствии с особыми потребностями конечного пользователя. Например, для обеспечения хорошего покрытия Wi-Fi сети в офисе можно увеличивать число роутеров до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое покрытие сигналом. Очевидно, этот широко распространенный подход далек от оптимального, поскольку дизайн используемых антенн не учитывает особенности окружения (помещения и тп.). В результате, некоторые зоны оказываются слабо покрытыми, в то время, как в других, напротив, могут быть высокие уровни излучения (несмотря на то, что в настоящее время нет однозначных клинических заключений о вреде радиочастотного излучения, но считается, что его уровень лучше сводить к возможному минимуму).


Миниатюрные RFID-метки для беспроводной

рнф 3Технологии RFID находят применение во многих приложениях и миллионы людей используют их ежедневно. Беспроводные платежные карты, электронные идентификационные карты (включая биометрические паспорта), проездные билеты - это лишь несколько примеров. Задача сделать технологию RFID более эффективной, компактной и безопасной, имеет первостепенное значение, особенно в то время, когда активно начинает развиваться концепция “Интернета вещей”. Чтобы сделать эту технологию революционной, необходимо разработать компактные и эффективные метки RFID, которые можно встроить в любой предмет. Существующий подход к производству меток опирается на металлические полоски, образующие резонаторы. К сожалению, это решение имеет фундаментальные ограничения, в том числе с точки зрения размера, основанные на уравнениях Максвелла. Эффекты замедления в проводящих металлах, являющиеся ключом к установлению требуемых условий резонанса, не позволяют уменьшить физические размеры резонаторов значительно меньше длины волны в свободном пространстве, которая достигает десятков сантиметров. Это ограничение по размеру значительно ограничивает область применения существующих меток RFID. Мы предлагаем обойти эти пределы, используя токи смещения в керамике с высокой диэлектрической проницаемостью вместо токов проводимости в металлах. Этот важный и концептуальный шаг позволит уменьшить размеры RFID меток на порядки, сделав их привлекательными для многих практических применений. Последние технологические достижения в производстве высококачественной керамики и лазерного фрезерования позволят достичь цели с практической точки зрения.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2022 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях